tests/rand/t-rand.c

   1 /* t-rand -- Test random number generators.  */
   2
   3 /*
   4 Copyright 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
   5
   6 This file is part of the GNU MP Library.
   7
   8 The GNU MP Library is free software; you can redistribute it and/or modify
   9 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  10 the Free Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
  11 option) any later version.
  12
  13 The GNU MP Library is distributed in the hope that it will be useful, but
  14 WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
  15 or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU Lesser General Public
  16 License for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  19 along with the GNU MP Library.  If not, see http://www.gnu.org/licenses/.  */
  20
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <stdio.h>
  23 #include "gmp.h"
  24
  25 #define SEED 1
  26 #define BASE 16
  27 #define ENTS 10                 /* Number of entries in array when
  28                                    printing.  */
  29
  30 /* These were generated by this very program.  Do not edit!  */
  31 /* Integers.  */
  32 char *z1[ENTS] = {"0", "1", "1", "1", "1", "0", "1", "1", "1", "1"};
  33 char *z2[ENTS] = {"0", "3", "1", "3", "3", "0", "3", "3", "3", "1"};
  34 char *z3[ENTS] = {"4", "3", "1", "7", "3", "0", "3", "3", "3", "1"};
  35 char *z4[ENTS] = {"c", "3", "1", "f", "b", "8", "3", "3", "3", "1"};
  36 char *z5[ENTS] = {"1c", "13", "11", "1f", "b", "18", "3", "13", "3", "1"};
  37
  38 char *z10[ENTS] = {"29c", "213", "f1", "17f", "12b", "178", "383", "d3", "3a3", "281"};
  39
  40 char *z15[ENTS] = {"29c", "1a13", "74f1", "257f", "592b", "4978", "4783", "7cd3", "5ba3", "4681"};
  41 char *z16[ENTS] = {"29c", "9a13", "74f1", "a57f", "d92b", "4978", "c783", "fcd3", "5ba3", "c681"};
  42 char *z17[ENTS] = {"51e", "f17a", "54ff", "1a335", "cf65", "5d6f", "583f", "618f", "1bc6", "98ff"};
  43
  44 char *z31[ENTS] = {"3aecd515", "13ae8ec6", "518c8090", "81ca077", "70b7134", "7ee78d71", "323a7636", "2122cb1a", "19811941", "41fd605"};
  45 char *z32[ENTS] = {"baecd515", "13ae8ec6", "518c8090", "881ca077", "870b7134", "7ee78d71", "323a7636", "a122cb1a", "99811941", "841fd605"};
  46 char *z33[ENTS] = {"1faf4cca", "15d6ef83b", "9095fe72", "1b6a3dff6", "b17cbddd", "16e5209d4", "6f65b12c", "493bbbc6", "abf2a5d5", "6d491a3c"};
  47
  48 char *z63[ENTS] = {"48a74f367fa7b5c8", "3ba9e9dc1b263076", "1e0ac84e7678e0fb", "11416581728b3e35", "36ab610523f0f1f7", "3e540e8e95c0eb4b", "439ae16057dbc9d3", "734fb260db243950", "7d3a317effc289bf", "1d80301fb3d1a0d1"};
  49 char *z64[ENTS] = {"48a74f367fa7b5c8", "bba9e9dc1b263076", "9e0ac84e7678e0fb", "11416581728b3e35", "b6ab610523f0f1f7", "be540e8e95c0eb4b", "439ae16057dbc9d3", "f34fb260db243950", "fd3a317effc289bf", "1d80301fb3d1a0d1"};
  50 char *z65[ENTS] = {"1ff77710d846d49f0", "1b1411701d709ee10", "31ffa81a208b6af4", "446638d431d3c681", "df5c569d5baa8b55", "197d99ea9bf28e5a0", "191ade09edd94cfae", "194acefa6dde5e18d", "1afc1167c56272d92", "d092994da72f206f"};
  51
  52 char *z127[ENTS] = {"2f66ba932aaf58a071fd8f0742a99a0c", "73cfa3c664c9c1753507ca60ec6b8425", "53ea074ca131dec12cd68b8aa8e20278", "3cf5ac8c343532f8a53cc0eb47581f73", "50c11d5869e208aa1b9aa317b8c2d0a9", "b23163c892876472b1ef19642eace09", "489f4c03d41f87509c8d6c90ce674f95", "2ab8748c96aa6762ea1932b44c9d7164", "98cb5591fc05ad31afbbc1d67b90edd", "77848bb991fd0be331adcf1457fbc672"};
  53 char *z128[ENTS] = {"af66ba932aaf58a071fd8f0742a99a0c", "73cfa3c664c9c1753507ca60ec6b8425", "53ea074ca131dec12cd68b8aa8e20278", "3cf5ac8c343532f8a53cc0eb47581f73", "50c11d5869e208aa1b9aa317b8c2d0a9", "8b23163c892876472b1ef19642eace09", "489f4c03d41f87509c8d6c90ce674f95", "aab8748c96aa6762ea1932b44c9d7164", "98cb5591fc05ad31afbbc1d67b90edd", "f7848bb991fd0be331adcf1457fbc672"};
  54
  55 /* Floats.  */
  56 char *f1[ENTS] = {"0.@0", "0.8@0", "0.8@0", "0.8@0", "0.8@0", "0.@0", "0.8@0", "0.8@0", "0.8@0", "0.8@0"};
  57 char *f2[ENTS] = {"0.@0", "0.c@0", "0.4@0", "0.c@0", "0.c@0", "0.@0", "0.c@0", "0.c@0", "0.c@0", "0.4@0"};
  58 char *f3[ENTS] = {"0.8@0", "0.6@0", "0.2@0", "0.e@0", "0.6@0", "0.@0", "0.6@0", "0.6@0", "0.6@0", "0.2@0"};
  59 char *f4[ENTS] = {"0.c@0", "0.3@0", "0.1@0", "0.f@0", "0.b@0", "0.8@0", "0.3@0", "0.3@0", "0.3@0", "0.1@0"};
  60 char *f5[ENTS] = {"0.e@0", "0.98@0", "0.88@0", "0.f8@0", "0.58@0", "0.c@0", "0.18@0", "0.98@0", "0.18@0", "0.8@-1"};
  61
  62 char *f10[ENTS] = {"0.a7@0", "0.84c@0", "0.3c4@0", "0.5fc@0", "0.4ac@0", "0.5e@0", "0.e0c@0", "0.34c@0", "0.e8c@0", "0.a04@0"};
  63
  64 char *f15[ENTS] = {"0.538@-1", "0.3426@0", "0.e9e2@0", "0.4afe@0", "0.b256@0", "0.92f@0", "0.8f06@0", "0.f9a6@0", "0.b746@0", "0.8d02@0"};
  65 char *f16[ENTS] = {"0.29c@-1", "0.9a13@0", "0.74f1@0", "0.a57f@0", "0.d92b@0", "0.4978@0", "0.c783@0", "0.fcd3@0", "0.5ba3@0", "0.c681@0"};
  66 char *f17[ENTS] = {"0.28f@-1", "0.78bd@0", "0.2a7f8@0", "0.d19a8@0", "0.67b28@0", "0.2eb78@0", "0.2c1f8@0", "0.30c78@0", "0.de3@-1", "0.4c7f8@0"};
  67
  68 char *f31[ENTS] = {"0.75d9aa2a@0", "0.275d1d8c@0", "0.a319012@0", "0.103940ee@0", "0.e16e268@-1", "0.fdcf1ae2@0", "0.6474ec6c@0", "0.42459634@0", "0.33023282@0", "0.83fac0a@-1"};
  69 char *f32[ENTS] = {"0.baecd515@0", "0.13ae8ec6@0", "0.518c809@0", "0.881ca077@0", "0.870b7134@0", "0.7ee78d71@0", "0.323a7636@0", "0.a122cb1a@0", "0.99811941@0", "0.841fd605@0"};
  70 char *f33[ENTS] = {"0.fd7a665@-1", "0.aeb77c1d8@0", "0.484aff39@0", "0.db51effb@0", "0.58be5eee8@0", "0.b72904ea@0", "0.37b2d896@0", "0.249ddde3@0", "0.55f952ea8@0", "0.36a48d1e@0"};
  71
  72 char *f63[ENTS] = {"0.914e9e6cff4f6b9@0", "0.7753d3b8364c60ec@0", "0.3c15909cecf1c1f6@0", "0.2282cb02e5167c6a@0", "0.6d56c20a47e1e3ee@0", "0.7ca81d1d2b81d696@0", "0.8735c2c0afb793a6@0", "0.e69f64c1b64872a@0", "0.fa7462fdff85137e@0", "0.3b00603f67a341a2@0"};
  73 char *f64[ENTS] = {"0.48a74f367fa7b5c8@0", "0.bba9e9dc1b263076@0", "0.9e0ac84e7678e0fb@0", "0.11416581728b3e35@0", "0.b6ab610523f0f1f7@0", "0.be540e8e95c0eb4b@0", "0.439ae16057dbc9d3@0", "0.f34fb260db24395@0", "0.fd3a317effc289bf@0", "0.1d80301fb3d1a0d1@0"};
  74 char *f65[ENTS] = {"0.ffbbb886c236a4f8@0", "0.d8a08b80eb84f708@0", "0.18ffd40d1045b57a@0", "0.22331c6a18e9e3408@0", "0.6fae2b4eadd545aa8@0", "0.cbeccf54df9472d@0", "0.c8d6f04f6eca67d7@0", "0.ca5677d36ef2f0c68@0", "0.d7e08b3e2b1396c9@0", "0.68494ca6d39790378@0"};
  75
  76 char *f127[ENTS] = {"0.5ecd7526555eb140e3fb1e0e85533418@0", "0.e79f478cc99382ea6a0f94c1d8d7084a@0", "0.a7d40e994263bd8259ad171551c404f@0", "0.79eb5918686a65f14a7981d68eb03ee6@0", "0.a1823ab0d3c411543735462f7185a152@0", "0.16462c791250ec8e563de32c85d59c12@0", "0.913e9807a83f0ea1391ad9219cce9f2a@0", "0.5570e9192d54cec5d4326568993ae2c8@0", "0.13196ab23f80b5a635f7783acf721dba@0", "0.ef09177323fa17c6635b9e28aff78ce4@0"};
  77 char *f128[ENTS] = {"0.af66ba932aaf58a071fd8f0742a99a0c@0", "0.73cfa3c664c9c1753507ca60ec6b8425@0", "0.53ea074ca131dec12cd68b8aa8e20278@0", "0.3cf5ac8c343532f8a53cc0eb47581f73@0", "0.50c11d5869e208aa1b9aa317b8c2d0a9@0", "0.8b23163c892876472b1ef19642eace09@0", "0.489f4c03d41f87509c8d6c90ce674f95@0", "0.aab8748c96aa6762ea1932b44c9d7164@0", "0.98cb5591fc05ad31afbbc1d67b90edd@-1", "0.f7848bb991fd0be331adcf1457fbc672@0"};
  78
  79
  80 struct rt
  81 {
  82   char **s;
  83   int nbits;
  84 };
  85
  86 static struct rt zarr[] =
  87 {
  88   {z1, 1},
  89   {z2, 2},
  90   {z3, 3},
  91   {z4, 4},
  92   {z5, 5},
  93   {z10, 10},
  94   {z15, 15},
  95   {z16, 16},
  96   {z17, 17},
  97   {z31, 31},
  98   {z32, 32},
  99   {z33, 33},
 100   {z63, 63},
 101   {z64, 64},
 102   {z65, 65},
 103   {z127, 127},
 104   {z128, 128},
 105   {NULL, 0}
 106 };
 107
 108 static struct rt farr[] =
 109 {
 110   {f1, 1},
 111   {f2, 2},
 112   {f3, 3},
 113   {f4, 4},
 114   {f5, 5},
 115   {f10, 10},
 116   {f15, 15},
 117   {f16, 16},
 118   {f17, 17},
 119   {f31, 31},
 120   {f32, 32},
 121   {f33, 33},
 122   {f63, 63},
 123   {f64, 64},
 124   {f65, 65},
 125   {f127, 127},
 126   {f128, 128},
 127   {NULL, 0}
 128 };
 129
 130
 131 int
 132 #if __STDC__
 133 main (int argc, char *argv[])
 134 #else
 135 main (argc, argv)
 136      int argc;
 137      char *argv[];
 138 #endif
 139 {
 140   static char usage[] = "\
 141 usage: t-rand [function nbits]\n\
 142   function is one of z, f\n\
 143   nbits is number of bits\n\
 144 ";
 145   gmp_randstate_t rstate;
 146   mpz_t z, rz;
 147   mpf_t f, rf;
 148   enum { Z, F } func = Z;
 149   int nbits = 1;
 150   int verify_mode_flag = 1;
 151   register int i;
 152   struct rt *a;
 153
 154
 155   if (argc > 1)
 156     {
 157       if (argc < 3)
 158         {
 159           fputs (usage, stderr);
 160           exit (1);
 161         }
 162       verify_mode_flag = 0;
 163       if (*argv[1] == 'z')
 164         func = Z;
 165       if (*argv[1] == 'f')
 166         func = F;
 167       nbits = atoi (argv[2]);
 168     }
 169
 170   mpz_init (rz);
 171
 172   if (verify_mode_flag)
 173     {
 174 #ifdef VERBOSE
 175       printf ("%s: verifying random numbers: ", argv[0]);
 176 #endif
 177
 178       /* Test z.  */
 179       mpz_init (z);
 180       for (a = zarr; a->s != NULL; a++)
 181         {
 182           gmp_randinit (rstate, GMP_RAND_ALG_LC, a->nbits);
 183           if (gmp_errno != GMP_ERROR_NONE)
 184             exit (1);
 185           gmp_randseed_ui (rstate, SEED);
 186
 187           for (i = 0; i < ENTS; i++)
 188             {
 189               mpz_urandomb (rz, rstate, a->nbits);
 190               mpz_set_str (z, a->s[i], BASE);
 191               if (mpz_cmp (z, rz) != 0)
 192                 {
 193                   printf ("z%d: ", a->nbits);
 194                   mpz_out_str (stdout, BASE, rz);
 195                   printf (" should be ");
 196                   mpz_out_str (stdout, BASE, z);
 197                   puts ("");
 198                   exit (1);
 199                 }
 200             }
 201 #ifdef VERBOSE
 202           printf ("z%d ", a->nbits);
 203 #endif
 204           gmp_randclear (rstate);
 205         }
 206       mpz_clear (z);
 207
 208
 209       /* Test f.  */
 210       for (a = farr; a->s != NULL; a++)
 211         {
 212           gmp_randinit (rstate, GMP_RAND_ALG_LC, a->nbits);
 213           if (gmp_errno != GMP_ERROR_NONE)
 214             exit (1);
 215           gmp_randseed_ui (rstate, SEED);
 216
 217           mpf_init2 (f, a->nbits);
 218           mpf_init2 (rf, a->nbits);
 219           for (i = 0; i < ENTS; i++)
 220             {
 221               mpf_urandomb (rf, rstate, a->nbits);
 222               mpf_set_str (f, a->s[i], BASE);
 223               if (mpf_cmp (f, rf) != 0)
 224                 {
 225                   printf ("f%d: ", a->nbits);
 226                   mpf_out_str (stdout, BASE, a->nbits, rf);
 227                   printf (" should be ");
 228                   mpf_out_str (stdout, BASE, a->nbits, f);
 229                   puts ("");
 230                   exit (1);
 231                 }
 232             }
 233 #ifdef VERBOSE
 234           printf ("f%d ", a->nbits);
 235 #endif
 236           gmp_randclear (rstate);
 237           mpf_clear (f);
 238           mpf_clear (rf);
 239         }
 240
 241 #ifdef VERBOSE
 242       puts ("");
 243 #endif
 244     }
 245   else                          /* Print mode.  */
 246     {
 247       gmp_randinit (rstate, GMP_RAND_ALG_LC, nbits);
 248       if (gmp_errno != GMP_ERROR_NONE)
 249         exit (1);
 250       gmp_randseed_ui (rstate, SEED);
 251
 252       switch (func)
 253         {
 254         case Z:
 255           printf ("char *z%d[ENTS] = {", nbits);
 256           for (i = 0; i < ENTS; i++)
 257             {
 258               mpz_urandomb (rz, rstate, nbits);
 259               printf ("\"");
 260               mpz_out_str (stdout, BASE, rz);
 261               printf ("\"");
 262               if (i != ENTS - 1)
 263                 printf (", ");
 264             }
 265           printf ("};\n");
 266           printf ("  {z%d, %d},\n", nbits, nbits);
 267           break;
 268
 269         case F:
 270           printf ("char *f%d[ENTS] = {", nbits);
 271           mpf_init2 (rf, nbits);
 272           for (i = 0; i < ENTS; i++)
 273             {
 274               mpf_urandomb (rf, rstate, nbits);
 275               printf ("\"");
 276               mpf_out_str (stdout, BASE, nbits, rf);
 277               printf ("\"");
 278               if (i != ENTS - 1)
 279                 printf (", ");
 280             }
 281           printf ("};\n");
 282           printf ("  {f%d, %d},\n", nbits, nbits);
 283           mpf_clear (rf);
 284           break;
 285
 286         default:
 287           exit (1);
 288         }
 289
 290       gmp_randclear (rstate);
 291     }
 292
 293   mpz_clear (rz);
 294
 295   return 0;
 296 }